Transmiterea semnalelor digitale

Transmiterea semnalelor digitale

1 Probleme generale

Semnalul numeric binar de 8 biti de la iesirea coderului poate avea o forma oarecare,

dar forma binar naturala nu este adaptata la linia multiplexata din urmatoarele motive:

contine componenta continua care nu trece prin canal;

receptionarea si prelucrarea informatiei numerice necesita la receptie prezenta tactului care se transmite simultan cu semnalul informational (se organizeaza informatia in asa fel incat sa contina si tactul). Aceasta este sincronizarea de bit.

In general, lipsa sincronizarii determina 2 neajunsuri:

a)       erori (substituire, omisiune si de includere) caracterizate prin viteza erorii(rata erorii):

pentru MIC-primar rata erorii are limita r.e. ≤ 10 ^-7;

b)       jitter. Semnalul numeric din linie nu este sondat(strobat) in momentele de mijloc ale intervalului elementar de bit.

Pentru adaptarea informatiei numerice la linia multiplexata se face conversia codului de la iesirea coderului in cod de linie.

2 Proprietatile principale ale codurilor de linie

Forma impulsurilor folosite in reprezentarea numerica. Se folosesc in exclusivitate impulsuri dreptunghiulare(si nu de alte forme) F.I.Z. sau C.I.Z.;

Spectrul de putere al semnalui. Este de dorit sa aiba nul la f=0(coduri fara componemta continua);

Redundanta codului. Cu cat proprietatile codului se realizeaza cu mai putina redundanta, cu atat codul va fi mai bun,

unde: H_max=entropia maxima pe simbol, H_max=log₂m_c si H=entropia reala emisa

Nmarul maxim de simboluri identice consecutive. Cu cat acest numar este mai, cu atat codul contine mai multa informatie de tact necesara in regenatoare.

3 Coduri de linie

Codarea in cod de linie se poate face bit cu bit sau in bloc. Procedeul codarii bit cu bit este cel mai simplu deoarece nu necesita memorii. In cazul codarii de bloc se memoreaza n_a simboluri cu m_a trepte de amplitudine. Apoi, conform conversiei de cod se emit in linie n_b simboluri cu m_b trepte de amplitudine. Introducerea redundantei presupune n_blog₂m_b>n_alog₂m_a.

a)      Codul binar fara redundanta

Este cel mai simplu cod de linie. Simbolurilor 0 si 1 din semnalul de codat le corespund simbolurile -1 si 1 in semnalul codat.

Fig. 6.21. Codul binar fara redundanta

Spectrul de frecventa normat fata de valoarea maxima si reprezentat in functie de raportul f/f_N, in care f_N= este:

Fig. 6.22. Spectrul codului binar fara redundanta

Se obtine:

Are componente spectrale puternice la f=0 si succesiunile de 0 si 1 oricat de lungi din semnalul codat apar ca atare in semnalul codat. Nu are redundanta.

b)      Codul pseudoternar (bipolar A.M.I. - Alternate Mark Inversion)

Simbolurile 0(zero) din semnalul de codat raman tot zero in semnalul codat, iar simbolurile 1 sunt transformate alternativ in +1 si -1. Codul se foloseste in varianta C.I.Z.

Fig. 6.23. Codul de linie AMI

Redundanta codului este:

(6.20.)

Codul de linie pseudoternar poate contine secvente de zero oricat de lungi, dar niciodata 2 simboluri de 1 consecutive.

In cazul acestui cod se observa care este efectul secventei de biti(anturajului) in raspunsul la impuls.

Spectrul acestui semnal de linie nu mai are componenta continua, dar daca secventele de zero sunt prea lungi se pierde tactul.

c)      Codul bipolar cu densitate ridicata H.D.B.-3 (High Density Bipolar).

Acest cod incalca regula bipolara de la codul pseudoternar, numai pentru a transmite informatia suplimentara necesara inlocuirii seriilor de zero mai mari ca 3. Acest cod a fost adoptat de C.C.I.T.T. si recomandat pentru M.I.C.-ul primar.

Metoda de codare:

Daca secventele de zero nu depasesc numarul de 3, codarea se face ca la A.M.I.;

La aparitia secventei de 4 zero, aceasta se inlocuieste printr-o secventa de forma 000 V sau 100 V, in care 1 se reprezinta in concordanta cu regula bipolara, iar V prin +1 sau -1, incalcand regula bipolara. Prin incalcarea bipolaritatii se intelege ca V va avea aceeasi polaritate cu simbolul 1 emis anterior. Primul simbol este 1 daca numarul de simboluri de 1 emise de la ultima secventa este nul sau par.

Violarea regulei bipolare constituie tocmai informatia privind prezenta secventei de 4 zerouri.

Fig. 6.24. Codul de linie HDB-3

d)      Codul P.S.T.(Paired Selected Ternary Code) Este reprezentantul codarii de bloc.

* Schimba modul de codare

Modul de codare "+" sau "-" se inverseaza dupa fiecare combinatie 01sau 10. Este superior codului HDB-3 deoarece transforma si unele combinatii de doua zerouri.